今日お話しするトピックは、スマートホームに関係しています。
賢い家に関しては、誰も彼らに不慣れではありません。今世紀の初めに戻って、モノのインターネットの概念が最初に生まれたとき、最も重要なアプリケーションエリアはスマートホームでした。
長年にわたり、デジタルテクノロジーの継続的な開発により、家のためのますますスマートなハードウェアが発明されました。これらのハードウェアは、家族生活に大きな利便性をもたらし、生活の喜びを加えました。
時間が経つにつれて、携帯電話にたくさんのアプリがあります。
はい、これはスマートホーム業界を長い間悩ませてきた生態学的な障壁の問題です。
実際、IoTテクノロジーの開発は常に断片化によって特徴付けられてきました。さまざまなアプリケーションシナリオは、IoTテクノロジーのさまざまな特性に一致します。大きな帯域幅が必要な人もいれば、低電力消費が必要な人もいれば、安定性に焦点を当てる人もいれば、コストを非常に心配している人もいます。
これにより、2/3/4/5G、NB-IOT、EMTC、LORA、Sigfox、Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Thread、およびその他の基礎となる通信技術の混合が生まれました。
スマートホームは、典型的なLANシナリオであり、Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Threadなどの短距離通信テクノロジーが幅広いカテゴリと交差使用です。
さらに、スマートホームは非専門家のユーザー向けであるため、メーカーは独自のプラットフォームとUIインターフェイスを構築し、独自のアプリケーションレイヤープロトコルを採用してユーザーエクスペリエンスを確保する傾向があります。これは、現在の「生態系戦争」につながりました。
生態系間の障壁は、ユーザーにとって無限のトラブルを引き起こしただけでなく、ベンダーや開発者にも引き起こされています。同じ製品を立ち上げるには、さまざまなエコシステムの開発が必要であり、ワークロードとコストが大幅に増加します。
生態学的障壁の問題は、スマートホームの長期的な発展に対する深刻な制約であるため、業界はこの問題の解決策を見つけることに取り組み始めています。
問題プロトコルの誕生
2019年12月、GoogleとAppleはZigbee Allianceに参加し、Amazonおよび200以上の企業と世界中の数千人の専門家に加わり、Project Chip（Connected Home over IP）プロトコルとして知られる新しいアプリケーションレイヤープロトコルを促進しました。
名前からわかるように、チップはIPプロトコルに基づいて家を接続することです。このプロトコルは、デバイスの互換性の向上、製品開発の簡素化、ユーザーエクスペリエンスの改善、業界の前進を目的として開始されました。
チップワーキンググループが生まれた後、元の計画は2020年に標準をリリースし、2021年に製品を発売することでした。しかし、さまざまな理由で、この計画は実現しませんでした。
2021年5月、Zigbee Allianceはその名前をCSA（Connectivity Standards Alliance）に変更しました。同時に、チッププロジェクトは問題に改名されました（中国語では「状況、出来事、物質」を意味します）。
多くのメンバーがZigbeeに参加することに消極的であり、チップが問題に変更されたため、アライアンスは改名されました。
2022年10月、CSAは最終的にMatter Standard Protocolのバージョン1.0をリリースしました。その少し前に、2023年5月18日に、Matterバージョン1.1もリリースされました。
CSAコンソーシアムメンバーは、イニシエーター、参加者、養子縁組の3つのレベルに分かれています。イニシエーターは最高レベルであり、プロトコルの起草に最初に参加したことであり、同盟の取締役会のメンバーであり、アライアンスのリーダーシップと決定にある程度参加しています。
GoogleとAppleは、イニシエーターの代表として、物質の初期の仕様に大きく貢献しました。
Googleは、独自のSmart Homeの既存のネットワークレイヤーおよびアプリケーションプロトコル織り（デバイス操作のための標準認証メカニズムとコマンドのセット）を寄稿し、AppleはHAPセキュリティ（エンドツーエンドの通信とローカルLAN操作のために、強力なプライバシーとセキュリティを確保するため）を提供しました。
公式ウェブサイトの最新データによると、CSAコンソーシアムは合計29社によって開始され、282人の参加者と238人の採用者がいます。
巨人が率いる業界のプレーヤーは、問題のために知的財産を積極的に輸出しており、壮大な統一されたシームレスに接続されたエコシステムの構築に取り組んでいます。
Matterのプロトコルアーキテクチャ
このすべての講演の後、問題プロトコルをどのように正確に理解しますか？ Wi-Fi、Bluetooth、Thread、Zigbeeとの関係は何ですか？
それほど速くはありません、図を見てみましょう：
これは、プロトコルアーキテクチャの図です。Wi-Fi、スレッド、Bluetooth（BLE）、イーサネットは基礎となるプロトコル（物理的およびデータリンクレイヤー）です。 IPプロトコルを含むネットワークレイヤーが上向きです。 TCPおよびUDPプロトコルを含む輸送層が上向きです。また、すでに述べたように、問題プロトコルはアプリケーションレイヤープロトコルです。
BluetoothとZigbeeには、基礎となるプロトコルに加えて、専用のネットワーク、輸送、アプリケーション層もあります。
したがって、物質はZigbeeとBluetoothを備えた相互に排他的なプロトコルです。現在、サポートが重要な唯一の基礎となるプロトコルは、Wi-Fi、スレッド、イーサネット（イーサネット）です。
プロトコルアーキテクチャに加えて、問題プロトコルがオープンな哲学で設計されていることを知る必要があります。
これは、さまざまなアプリケーションシナリオとニーズに合わせて誰でも表示、使用、変更できるオープンソースプロトコルであり、透明性と信頼性の技術的利点を可能にします。
問題プロトコルのセキュリティも大きなセールスポイントです。最新の暗号化テクノロジーを使用し、エンドツーエンドの暗号化をサポートして、ユーザーのコミュニケーションが盗まれたり改ざんされたりしないようにします。
物質のネットワーキングモデル
次に、物質の実際のネットワークを見ます。繰り返しますが、これは図で示されています。
図が示すように、物質はTCP/IPベースのプロトコルであるため、TCP/IPがグループ化されているものは何でも重要です。
問題プロトコルをサポートするWi-Fiおよびイーサネットデバイスは、ワイヤレスルーターに直接接続できます。 Matterプロトコルをサポートするスレッドデバイスは、Border Routerを介してWi-FiなどのIPベースのネットワークに相互接続することもできます。
ZigbeeやBluetoothデバイスなどの問題プロトコルをサポートしていないデバイスは、ブリッジタイプのデバイス（Matter Bridge/Gateway）に接続してプロトコルを変換し、ワイヤレスルーターに接続できます。
物質の産業の進歩
物質は、スマートホームテクノロジーの傾向を表しています。そのため、創業以来、広範囲にわたる注目と熱心なサポートを受けています。
業界は、問題の発展の見通しについて非常に楽観的です。市場調査会社ABI Researchの最近のレポートによると、2022年から2030年にかけて20億以上のワイヤレス接続されたスマートホームデバイスが世界中で販売され、これらのデバイスタイプの大部分が問題仕様を満たします。
Matterは現在、認証メカニズムを使用しています。メーカーは、問題証明書を受け取り、問題のロゴを使用することを許可するために、CSAコンソーシアムの認証プロセスに合格する必要があるハードウェアを開発します。
CSAによると、問題仕様は、コントロールパネル、ドアロック、ライト、ソケット、スイッチ、センサー、サーモスタット、ファン、気候コントローラー、ブラインド、メディアデバイスなど、スマートホームのほぼすべてのシナリオをカバーする幅広いデバイスタイプに適用されます。
業界に関しては、業界にはすでに多くのメーカーがあり、その製品は物質認証に合格し、徐々に市場に参入しています。チップおよびモジュールメーカーの側では、問題に対する比較的強力なサポートもあります。
結論
上位層プロトコルとしての問題の最大の役割は、異なるデバイスとエコシステム間の障壁を分解することです。さまざまな人が物質について異なる視点を持っていますが、一部の人はそれを救世主と見なし、他の人はそれをきれいなスレートと見なしています。
現時点では、問題プロトコルはまだ市場に出る初期段階にあり、多かれ少なかれ、コストの増加やデバイスの在庫のより長い更新サイクルなど、いくつかの問題や課題に直面しています。
いずれにせよ、それはスマートホームテクノロジーシステムの鈍い年にショックをもたらします。古いシステムがテクノロジーの開発を制限し、ユーザーエクスペリエンスを制限している場合、ステップアップして大きなタスクを引き受けるために問題のようなテクノロジーが必要です。
問題が成功するかどうかは、確かに言うことはできません。ただし、スマートホーム業界全体のビジョンであり、デジタルテクノロジーをホームライフに活用し、ユーザーのデジタルリビングエクスペリエンスを継続的に改善することは、業界のすべての企業と実務家の責任です。
スマートホームがすぐにすべての技術的な束縛を破り、本当にすべての家に来ることを願っています。
投稿時間：2023年6月29日